【簡(jiǎn)介:】一、直升機(jī)主旋翼結(jié)構(gòu)? 旋翼 rotor直升機(jī)和旋翼機(jī)等旋翼航空器的主要升力部件,又稱升力螺旋槳?! ?0世紀(jì)50年代中期以前,第1代直升機(jī)的旋翼槳葉一般是由管式鋼梁、木質(zhì)骨
一、直升機(jī)主旋翼結(jié)構(gòu)?
旋翼 rotor直升機(jī)和旋翼機(jī)等旋翼航空器的主要升力部件,又稱升力螺旋槳。
20世紀(jì)50年代中期以前,第1代直升機(jī)的旋翼槳葉一般是由管式鋼梁、木質(zhì)骨架和蒙布組成的混合式結(jié)構(gòu)。50年代末到60年代初的第 2代直升機(jī)旋翼廣泛使用以鋁合金壓制梁為基本結(jié)構(gòu)的金屬槳葉。60年代末到70年代初的第 3代直升機(jī)旋翼以復(fù)合材料(玻璃鋼為主)槳葉為標(biāo)志。第 4代直升機(jī)旋翼的槳葉和槳轂將用更先進(jìn)的復(fù)合材料來制造。
旋翼由槳轂和數(shù)片槳葉構(gòu)成。槳轂安裝在旋翼軸上,形如細(xì)長(zhǎng)機(jī)翼的槳葉則連在槳轂上。槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)與周圍空氣相互作用,產(chǎn)生沿旋翼軸的拉力(這是主要的),如果相對(duì)氣流的方向或各片槳葉的槳距不對(duì)稱于旋翼軸,還產(chǎn)生垂直于旋翼軸的分力。在直升機(jī)上,旋翼軸方向近于垂直,因此旋翼首先具有機(jī)翼的功能,產(chǎn)生向上的力。其次還具有類似于飛機(jī)推進(jìn)裝置的功能,產(chǎn)生向前的力。它還具有類似于飛機(jī)操縱面的功能,產(chǎn)生改變機(jī)體姿態(tài)的俯仰力矩或滾轉(zhuǎn)力矩。
一副旋翼最少有兩片槳葉,最多可達(dá)8片。旋翼直徑最小約5米, 旋翼
旋翼
最大達(dá)35米。 按槳葉與槳轂連接方式的不同,旋翼大體上分為鉸接式、無鉸式和無軸承式4種。
?、巽q接式旋翼:
槳葉通過水平鉸、垂直鉸與槳轂相連接。在一般情況下,槳葉除旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外,還有繞水平鉸的上下?lián)]舞運(yùn)動(dòng)、繞垂直鉸的前后擺動(dòng)(擺振運(yùn)動(dòng))及通過操縱軸向鉸的變距運(yùn)動(dòng)(見自動(dòng)傾斜器)。這種型式的旋翼槳葉根部的彎曲載荷較小,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)不便。
?、跓o鉸式(固接式)旋翼:
取消水平鉸和垂直鉸,但仍有軸向鉸。槳葉在揮舞方向和擺振方向相對(duì)于槳轂是固支的。槳葉的揮舞運(yùn)動(dòng)和擺振運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為槳葉根部(或槳轂支臂)的彎曲變形。與鉸接式相比,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但槳葉和槳轂的彎曲載荷較大。從70年代初開始,由于在旋翼上應(yīng)用了疲勞強(qiáng)度較高的復(fù)合材料和鈦合金,這種型式的旋翼增多。
?、郯霟o鉸式(半固接式)旋翼:
它的特點(diǎn)是只有兩片槳葉,彼此連成整體,共用一個(gè)中心水平鉸,沒有垂直鉸(好像一個(gè)蹺蹺板,常稱蹺蹺板式旋翼),但仍有軸向鉸。這種型式旋翼的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單,但操縱性較差。
?、軣o軸承式旋翼:
這種型式的旋翼不僅沒有水平鉸和垂直鉸,連軸向鉸也被取消。槳葉的變距運(yùn)動(dòng)靠槳葉根部(或槳轂支臂)的扭轉(zhuǎn)變形來實(shí)現(xiàn)。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但要求槳葉根部的材料既有很高的彎曲強(qiáng)度和剛度,又有很低的扭轉(zhuǎn)剛度。70年代以來,在采用先進(jìn)復(fù)合材料槳葉基礎(chǔ)上,無軸承式旋翼的研究已有一定進(jìn)展,但仍處于試驗(yàn)階段。
二、旋翼直升機(jī)原理?
1、旋翼靠飛機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)激起氣流轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生升力,使飛機(jī)失速時(shí)不會(huì)下墜。
2、旋翼機(jī)實(shí)際上是一種介于直升機(jī)和飛機(jī)之間的飛行器,它除去旋翼外,還帶有一副螺旋槳以提供前進(jìn)的動(dòng)力,一般也裝有較小的機(jī)翼在飛行中提供部分升力。
3、旋翼機(jī)與直升機(jī)的最大區(qū)別是,旋翼機(jī)的旋翼不與發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)相連,發(fā)動(dòng)機(jī)不是以驅(qū)動(dòng)旋翼為飛機(jī)提供升力,而是在旋翼機(jī)飛行的過程中,由前方氣流吹動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力,像一只風(fēng)車;而直升機(jī)的旋翼與發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)相連,既能產(chǎn)生升力,又能提供飛行的動(dòng)力,像一臺(tái)電風(fēng)扇。由于旋翼為自轉(zhuǎn)式,傳遞到機(jī)身上的扭矩很小,因此旋翼機(jī)無需單旋翼直升機(jī)那樣的尾槳,但是一般裝有尾翼,以控制飛行。
三、單旋翼和雙旋翼直升機(jī)區(qū)別?
單旋翼的直升機(jī)可以加裝方向舵機(jī),來控制旋翼的方位角度從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn)后退,左側(cè)飛和右側(cè)飛,尾螺旋槳必須是垂直的,是用來抵消主螺旋槳的扭矩旋轉(zhuǎn)的。單旋翼直升機(jī)的平衡桿和主旋翼的角度是固定的,主旋翼怎么轉(zhuǎn)平衡桿就怎么轉(zhuǎn),同一個(gè)方向。
雙旋翼的直升機(jī)因?yàn)閮蓚€(gè)螺旋槳是相反方向旋轉(zhuǎn)的,扭矩相互抵消可以達(dá)到穩(wěn)定機(jī)身的效果所以不用加裝平衡桿,如果加了能夠更穩(wěn)定但沒有必要。因?yàn)槭请p旋翼所以沒法加舵機(jī),沒法側(cè)飛,前進(jìn)后退只能依靠水平的尾螺旋槳讓機(jī)尾做上下運(yùn)動(dòng)從而改變主旋翼的角度來達(dá)到前進(jìn)后退的目的。
四、直升機(jī)旋翼的價(jià)格?
直升機(jī)-11型直升機(jī)采用單旋翼帶尾槳式構(gòu)型,裝有一臺(tái)國(guó)產(chǎn)渦軸8D發(fā)動(dòng)機(jī),全機(jī)為金屬、復(fù)合材料機(jī)構(gòu),裝有滑橇式起落架。機(jī)身自重1.12噸,最大起飛重量為2.2噸,乘員6人??焖傺埠剿俣葹槊啃r(shí)238公里,最大航程為634公里,續(xù)航時(shí)間3.9小時(shí)。這架直升機(jī)各項(xiàng)性能均達(dá)到國(guó)際同類直升機(jī)的先進(jìn)水平,并于2001年4月獲得了國(guó)家民航總局頒發(fā)的民用型號(hào)合格證 購(gòu)買這架直升機(jī)價(jià)格大約在1500萬元人民幣左右 據(jù)有關(guān)軍事專家評(píng)估一架武器裝備完整AH-64A阿帕奇包括飛機(jī)本身和武器裝備總價(jià)值可能在2200至2500萬美元左右.折合人民幣要1個(gè)億左右呢 希望大家 參考吧
五、自制旋翼飛機(jī)過程,配件?
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六、直升機(jī)5葉旋翼和四葉旋翼的比較?
產(chǎn)生力矩對(duì)直升機(jī)進(jìn)行控制或機(jī)動(dòng)飛行,類似于飛機(jī)上各操縱面的作用。 旋翼由數(shù)片槳葉及一個(gè)槳轂組成。工作時(shí),槳葉與空氣作相對(duì) 運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生空氣動(dòng)力;槳轂則是用來連接 槳葉和旋翼軸,以轉(zhuǎn)動(dòng)旋翼。槳葉一般通過鉸接方式與槳轂連接。
旋翼通過產(chǎn)生向上的升力克服飛機(jī)的重力
4和5葉只要是受飛機(jī)的起飛重量 發(fā)動(dòng)機(jī)功率影響
由于材料的限制 每一葉旋翼所承受的最大升力扭矩有限 當(dāng)飛機(jī)重量增加后 需要更多的升力則通過增加旋翼數(shù)量
七、直升機(jī)尾旋翼的工作原理?
直升機(jī)在地面停放時(shí)旋翼的槳葉會(huì)因?yàn)樽陨碇亓康淖饔贸首匀幌麓範(fàn)顟B(tài)。直升機(jī)飛行時(shí),旋翼不斷旋轉(zhuǎn),空氣流過槳葉上表面,流管變細(xì),流速加快,壓力減小;空氣流過槳葉下表面時(shí),流管變粗,流速變慢,壓力增大。
這樣以來槳葉的上下表面就形成了壓力差,槳葉上產(chǎn)生一個(gè)向上的拉力。
拉力大小受到很多方面影響,比如槳葉與氣流向遇時(shí)的角度、空氣密度、機(jī)翼的大小和形狀,還有和氣流的相對(duì)速度等。各槳葉拉力之和就是旋翼的拉力。
八、雙旋翼共軸直升機(jī)原理?
1、共軸雙槳直升機(jī)的原理:直升飛機(jī)飛行時(shí)其槳葉旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的漿葉會(huì)形成一個(gè)圓形的平面,當(dāng)這個(gè)平面向前傾斜時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向后的推力致使飛機(jī)向前飛行。同理當(dāng)向后傾斜時(shí)飛機(jī)就會(huì)向后飛行。但是這個(gè)平面是怎么傾斜的呢?這就是舵機(jī)的作用。飛機(jī)廠家在漿葉的根部裝上了能使?jié){葉上下活動(dòng)的機(jī)構(gòu),這個(gè)機(jī)構(gòu)由舵機(jī)來推動(dòng)。當(dāng)槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí),舵機(jī)推動(dòng)漿葉就會(huì)使?jié){葉形成的圓形平面向前或者向后傾斜,從而使飛機(jī)前后飛行。
2、共軸雙槳直升機(jī)的構(gòu)造是雙槳結(jié)構(gòu)。
3、因?yàn)楝F(xiàn)在流行的這些共軸雙槳直升機(jī)都比較便宜,為了降低成本,這些飛機(jī)都沒有使用復(fù)雜的舵機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)??墒菦]有舵機(jī),飛機(jī)的前后飛行就很難實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的前后飛行,聰明的工程師給飛機(jī)的尾部裝上了一個(gè)水平方向的小漿葉。當(dāng)這個(gè)漿葉正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),飛機(jī)的尾巴就會(huì)向上翹起或者向下下垂,當(dāng)飛機(jī)的尾巴向上翹起時(shí),螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圓形平面就會(huì)向前傾斜,這時(shí)飛機(jī)就會(huì)往前飛,這就和舵機(jī)推動(dòng)的作用是一樣的。通過這個(gè)結(jié)構(gòu),就實(shí)現(xiàn)了沒有舵機(jī)飛機(jī)也能往前飛的目的!
4、由于上下旋翼反向旋轉(zhuǎn),形成了直升機(jī)水平方向的力矩平衡,所以雙槳共軸直升機(jī)不需要尾槳來平衡直升機(jī)水平方向上的力矩。前蘇軍在阿富汗的作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)表明,作戰(zhàn)中損失的蘇軍直升機(jī)有30%與尾槳有關(guān)。
九、直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速怎么計(jì)算?
很明顯,旋翼轉(zhuǎn)速越快,相當(dāng)槳葉的飛行速度越大,那么獲得同樣升力下槳葉可以越小。
這有個(gè)前提就是槳葉速度不可超過音速。
那么實(shí)際旋翼的轉(zhuǎn)速是受到槳尖速度應(yīng)當(dāng)?shù)陀谝羲俚南拗啤?/p>
另外,即使是接近音速也會(huì)造成阻力的急速上升,那么槳尖速度通??刂圃?.85馬赫(大約290m/s)以下。
真實(shí)的直升飛機(jī)是必須可以向前飛行的,那么存在一個(gè)速度的疊加問題。對(duì)于飛行速度超過300KPH的來說(大概90m/s),旋翼翼尖速度必須控制在200m/s左右。
同樣的原因,尾槳的翼尖速度也必須控制在這個(gè)速度(對(duì)于涵道式的尾槳,可以略高些)??紤]旋翼的洗流對(duì)尾槳的作用,尾槳速度應(yīng)該還要略低一些為好。
綜上所述,在考慮自制直升飛機(jī)的最大槳葉翼尖速度時(shí)候,使用200m/s這個(gè)數(shù)值是比較妥當(dāng)?shù)?。雖然看起來微型直升飛機(jī)不會(huì)有那么高的前飛速度,似乎可以用更快的翼尖速度,但那種情況都是極限狀態(tài)下的,沒必要去嘗試危險(xiǎn)而不討好的事情吧。
一些另話:
表面上看起來似乎為了獲得更高的前飛速度,旋翼轉(zhuǎn)速應(yīng)該更低。但這在常規(guī)結(jié)構(gòu)的單旋翼直升飛機(jī)上是不可能實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)樵诒WC足夠的前進(jìn)推力下,后行槳葉的升力將無法維持平衡前行槳葉的升力。也就是說這種類型的直升飛機(jī)最大飛行速度只有300多KPH。
如果有其他的升力卸載裝置(比如短翼)或者其他的推進(jìn)裝置,極限速度可以略微提高,但幅度極小幾乎忽略不計(jì)。
一個(gè)解決辦法是在旋翼翼尖形狀上做文章,比如后掠,以減小接近音速時(shí)的阻力。這個(gè)方法可以稍微提高些旋翼轉(zhuǎn)速,并可以獲得更快的飛行速度。當(dāng)然,幅度依然很小。這樣的理論飛行速度任然不會(huì)超過400KPH,更別說實(shí)際情況了。我們討論的微型直升飛機(jī)還沒有必要去考慮這個(gè)問題。
另外一個(gè)辦法是使用雙旋翼,徹底擺脫后行槳葉的不利因素(不指望后行槳葉提供升力)。這個(gè)方法比較有效,理論速度可以相當(dāng)高(例如500kph)。但不幸的是由于旋翼增加到兩幅,阻力和重量也增加了不少。要達(dá)到高速度還得增加額外的推進(jìn)裝置,因此沒有實(shí)用化。
目前可見到的雙旋翼直升飛機(jī)都不是出于這個(gè)目的設(shè)計(jì)的,它們基本可以視為簡(jiǎn)單的兩個(gè)普通旋翼組合,作用僅僅是消除旋翼的反扭矩,或者減小旋翼直徑。
維持直升飛機(jī)空中姿態(tài)穩(wěn)定,必須滿足的條件是尾槳造成的扭矩?cái)?shù)值和主旋翼相等。
此外為了保證可以順利向主旋翼旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)彎,尾槳可達(dá)到的最大扭矩應(yīng)該更大,數(shù)值取決于機(jī)動(dòng)要求,一般可以取大50%。
籠統(tǒng)得說,主旋翼扭矩是由其旋轉(zhuǎn)阻力產(chǎn)生。
阻力可按旋翼升阻比為40考慮
其力偶矩作用力臂長(zhǎng)度可按旋翼直徑75%
十、什么是單旋翼直升機(jī)?
只有一個(gè)旋翼的直升機(jī),現(xiàn)在直升機(jī)普遍都是單旋翼直升機(jī),但這種直升機(jī)一旦尾翼壞了的話直升機(jī)就會(huì)像陀螺一樣旋轉(zhuǎn)。
簡(jiǎn)單區(qū)分雙旋翼和單旋翼的直升機(jī)就看尾翼是否有螺旋槳(俄制卡-25就是雙旋翼的代表)